Передача информации. Информационные каналы

Любое событие или явление может быть выражено по-разному, разными способами, разным алфавитом. Чтобы информацию более точно и экономно передать по каналам связи, ее надо соответственно закодировать.

Закодированное сообщение приобретает вид сигналов-носителей информации, которые идут по каналу. Выйдя на приемник, сигналы должны обрести вновь общепонятный вид с помощью декодирующего устройства.

Совокупность устройств, предметов или объектов, предназначенных для передачи информации от одного из них, именуемого источником, к другому, именуемому приемником, называется каналом информации, или информационным каналом.

Примером канала может служить почта. Информация, закодированная в виде текста, помещается в конверт, поступает в почтовый ящик, извлекается оттуда и перевозится в почтовое отделение, где сортируется (вручную или машиной). Далее информация перемещается с помощью поезда (самолета, теплохода и т.п.) в почтовое отделение пункта назначения, сортируется и доставляется адресату. Таким образом, почтовый канал включает в себя: конверт (предмет), транспорт и сортировочные машины (устройства), почтовых работников (объекты). Информация, помещенная в этот канал, остается неизменной.

Другим примером может служить телефон. При телефонной передаче источник сообщения — говорящий по телефону человек. Кодирующее устройство, изменяющее звуки слов в электрические импульсы, — микрофон. Канал, по которому передается информация, — телефонный провод. Часть трубки, которую мы подносим к уху, выполняет роль декодирующего устройства (электрические сигналы снова преобразуются в звуки). Информация поступает в «принимающее устройство» — ухо человека на другом конце провода. Канал включает в себя телефонные аппараты (устройства), провода (предметы) и аппаратуру АТС (устройства). Особенностью этого информационного кана­ла является то обстоятельство, что при поступлении в него инфор­мация, представленная в виде звуковых волн, преобразуется в элек­трические колебания и затем передается. Такой канал называется каналом с преобразованием информации.

Еще один пример — компьютер. Отдельные его системы передают одна другой информацию с помощью сигналов. Компьютер — устройство для обработки информации (как станок — устройство для обработки металла), он не создает из «ничего» нформацию, а преобразует то, что в него введено. Компьютер является информационным каналом с преобразованием информации: информация поступает с внешних устройств (клавиатура, диск, микрофон), пре­образуется во внутренний код и обрабатывается, преобразуется в вид, пригодный для восприятия внешним выходным устройством (монитором, печатающим устройством, динамиками и др.), и передается на них.

Живой нерв — канал связи совершенно другой природы. Здесь все сообщения передаются нервным импульсом. Но в технических каналах связи направление передачи информации может меняться, а по нервной системе передача идет в одном направлении.

Информационный канал может быть более сложным, состоящим из многих звеньев. Вы позвонили жене домой. Сначала ваш речевой аппарат вызывает колебания мембраны телефонной трубки, которые преобразуются в электрические колебания. В домашнем телефоне электрические колебания преобразуются в звуковые. Это тоже канал.

Итак, информация передается в виде сообщений от некоторого источника информации к ее приемнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приемнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением. Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю инфор­мации.

Помеха - это сигнал, не несущий никакой информации, но мешающий передаче информации.

Поэтому в теории информации очень важным параметром является отношение мощности сигнала к мощности помехи, которое называется помехоустойчивостью.

При этом отношении, равном единице, то есть когда мощность помехи равна мощности сигнала (помехоустойчивость равна 0), в обычных условиях передача информации невозможна.

Поэтому большие телескопы устанавливаются в горах или выносятся в космос, как, например, Хаббл, чтобы максимально уменьшить помехи, создаваемые атмосферой, при наблюдениях или, иными словами, при получении информации от небесных объектов.

Помехи бывают естественные и искусственные. Естественных помех великое множество, на них мы останавливаться не будем. Искусственные помехи делаются для того, чтобы подавить каналы передачи информации, забив их помехами. Специальные системы постановки помех забивают помехами информационные каналы и сети каналов противника, ослепляют радиолокационные станции, забивая их экраны помехами, и разрушают сети управления войсками. Появилось уже совершенно официальное понятие - информационное оружие.

2.10. Характеристики информационного канала. Информационные каналы различаются по своей пропускной способности.

Пропускная способность — это количество информации, передаваемое каналом в единицу времени. Измеряется пропускная способность в бит/с. В честь изобретателя телеграфа этой единице было дано имя Бод:

I Бод = 1 бит/с.

Пропускная способность информационного канала определяется двумя параметрами: разрядностью и частотой. Она пропорциональна их произведению.

Разрядностью называют максимальное количество информации, которое может быть одновременно помещено в канал.

Частота показывает, сколько раз информация может быть помещена в канал в течение единицы времени.

Разрядность почтового канала огромна. Так, пересылая по почте, например, лазерный диск, можно поместить одновременно в канал более 600 Мб информации. В то же время частота почтового канала очень низкая — выемка почты из ящиков происходит не чаще пяти раз в сутки.

Телефонный канал информации однобитный: одновременно по телефонному проводу можно послать или единицу (ток, импульс), или ноль. Частота этого канала может достигать десятки и сотни ты­сяч циклов в секунду. Это свойство телефонной сети позволяет ис­пользовать ее для связи между компьютерами.